Wasserstoff aus Biogas: Elektroheizung statt Bunsenbrenner

In einem Punkt sind sich die meisten Experten mittlerweile einig: Damit die Energiewende vollständig funktionieren kann, wird Wasserstoff (H₂) gebraucht. Überall, wo Wind- und Solarstrom nicht direkt eingesetzt werden können, kommt H₂ als speicherbarer Energieträger ins Spiel: in der Stahl- und Chemieindustrie, im Schwerlast- und Luftverkehr. Die Klimapolitik favorisiert „grünen“ Wasserstoff, hergestellt durch das Verfahren der Elektrolyse, weil bei der Spaltung von Wasser mithilfe elektrischer Energie kein CO₂ ausgestoßen wird. Da das Wassermolekül aber eine hohe Bindungsenergie aufweist, benötigt die Elektrolyse enorm viel Energie. Weitere Probleme sind ungeklärte Fragen nach der Verfügbarkeit und dem Import von grünem Wasserstoff sowie die hohen Kosten der Elektrolyseure, zumal diese – nur mit überschüssigem Wind- und Solarstrom betrieben – schlecht ausgelastet werden können. Soweit die Diskrepanz zwischen Zukunftsszenario und Startproblemen.

Heutzutage wird Wasserstoff vor allem für die Produktion von Ammoniak als Düngemittel-Grundstoff und für Erdölraffinerien hergestellt. Weltweit sind das rund 120 Mio. Tonnen. Circa 60 % davon werden mit dem Prozess der Dampfreformierung aus Erdgas erzeugt – also aus Methan. Bei der Dampfreformierung reagiert Methan oder ein anderer Kohlenwasserstoff mit Wasserdampf zu Wasserstoff und CO₂. Weil die Zeit des billigen Gases nun vorbei sein dürfte, hat zum Beispiel der weltgrößte Chemiekonzern BASF angekündigt, eine seiner zwei Ammoniak-Anlagen im Werk Ludwigshafen stillzulegen. Einerseits die Suche nach einer Brückentechnologie, bis für die Elektrolyse genügend Wind- und Solarstrom sowie günstige Elektrolyseure da sind; andererseits die Suche nach klimafreundlichen und schnell umsetzbaren Alternativen zum Erdgas werfen die Frage auf: Ist das großindustrielle Verfahren der Dampfreformierung auch mit Biogas umsetzbar? Lässt es sich auf biogasgeeignete Größenordnungen herunterskalieren und kommt es mit den speziellen Anforderungen von Biogas zurecht?